مركز الثقل للطائرة

مركز الثقل للطائرة ليس بعض المعدات الاختيارية ؛ إنها في الواقع واحدة من أهم مكونات الطائرة عندما يتعلق الأمر بالتحكم في مسارها. يعد مركز ثقل الطائرة ، المصمم بحسابات دقيقة ، عاملاً حاسمًا في توجيه واستقرار الطائرة لرحلة ناجحة.

تحديد مركز الثقل (CG)

إذا سبق لك أن شاهدت مشيًا مشدودًا على الحبل ، فقد تفهم مركز الثقل. لا يسقط مشي المشد طالما يحافظ على وزن جسمه متمركزًا مباشرة فوق مشدود. إذا كان يجب أن يتراجع وضع جسمه ، فقد يستخدم حركة المظلة أو الذراعين الممددين أو التعلق بالأوزان للحفاظ على توازنه أو مركز ثقله ، حتى يعيد تركيزه على حبل مشدود. في حين أن العروض المشدودة مسلية ، عندما يتعلق الأمر بالطائرات ، فإن مركز الثقل هو سمة مهمة تجعل تصميم الطائرة وتحميلها مهمين للغاية.

ناسا يعرف المصطلح مركز الجاذبية كموقع متوسط ​​لوزن الكائن.

بشكل عام ، يكون مركز ثقل الطائرة هو النقطة التي يمكن أن تتوازن عند تعليقها في الهواء أو النقطة التي تتركز فيها معظم كتلتها. يتم حساب مركز الثقل عن طريق تحديد موقع الأول معطيات ، وهي نقطة القياس التي حددتها الشركة المصنعة ، وغالبا ما يقيم عند الحافة الأمامية لجناح الطائرة. باستخدام معادلات جبرية محددة ، تتحد قياسات الوزن والبوصة المختلفة للطائرة لتحديد مركز الثقل المعياري للطائرة. على سبيل المثال ، فإن ذراع و لحظة بمثابة مدخلات رئيسية لحساب.

يمثل الذراع المسافة الأفقية من المسند إلى مركز ثقل الطائرة ، واللحظة هي وزن الطائرة ، مضروبة بذراعها. تحدد الشركة المصنعة للطائرات الحدود المحددة لـ CG ، ويجب على مشغلي الطائرات إعادة حساب CG وإعادة ضبط موضع الشحنات والمعدات إذا لزم الأمر للبقاء ضمن هذه الحدود.

في طائرة طيران عامة خفيفة نموذجية ، يقع مركز الثقل في الخلف فقط ، أو في اتجاه الجزء الخلفي من جدار الحماية ، أو مجرد الخلف لموقع المحرك. يعد المحرك وألكترونيات الطيران والطيار والركاب من المكونات الأثقل على متن الطائرة ، وسيكون موقع العناصر الأثقل على الطائرة هو الموقع التقريبي لمركز الثقل. في الطائرات الأكبر حجمًا ، قد تختلف مجموعة CG بشكل كبير مع مواقع الوقود واعتبارات التحميل ، مما يجعل عملية التحميل المناسبة للطائرة ضرورية لرحلة ناجحة.

مركز الجاذبية في العمل

يتم وزن كل طائرة على حدة بعناية عند إصدار الشهادات ، كما يتم تحديد مركز ثقل الطائرة وموقع ذراعها لحظة ويتم توفيرها للمالك أو المشغل. تتم طباعة هذه الأرقام على شكل رسمي للوزن والتوازن يتم الاحتفاظ به مع دليل تشغيل الطائرة. في أي وقت يتم إجراء تعديلات على الطائرة أو هيكلها أو أنظمتها ، يتم حساب وزن وتوازن جديد ويتم إنشاء ورقة بيانات جديدة. في حالة تثبيت وحدة GPS جديدة ، على سبيل المثال ، يتم إعادة وزن الطائرة وحساب مركز ثقل جديد وتسجيله.

يجب على الطيار في القيادة ، أو مسؤول تحميل الشركة أو المرسل ، أن يحسب دائمًا وزن وتوازن الطائرة قبل الطيران للتأكد من أنه مع الحمولة المضمنة (الأمتعة والركاب والوقود ، وما إلى ذلك) ، ستبقى الطائرة في أقصى وزنها القيود وضمن حدود مركز الثقل ، لكل كتيب تشغيل تجريبي للطائرة المحددة التي يتم نقلها.

يمكن أن يسبب مركز الثقل بعيدًا جدًا أو بعيدًا جدًا عن المشكلات مشاكل للطيار ، وقد يكون أي من الحالات خطيرًا. يمكن أن يقلل CG الذي يكون بعيدًا جدًا للأمام من الأداء. يمكن للخلفية CG أن تزيد من الأداء ، ولكن في معظم الطائرات الصغيرة ، ستجعل الطائرة غير مستقرة وربما تخلق وضعا لا يتمتع فيه الطيار بالتحكم الكافي في المصعد للتعافي من سيناريو المماطلة / الدوران المحتمل.